[发明专利]内燃机进气管路的混合式换热器

说明书

本发明公开了一种发动机的，尤其是内燃机或柴油机的进气管路的混合式换热器。

构成本发明客体的换热器是用于冷却供给发动机特别是发动机上装有压缩机时的空气，无论安装的是透平压缩机还是容积式压缩机，都是为了降低进气温度从而增加空气的重量，由此就可能使发动机提供的动力获得相应的增加。

冷却从透平压缩机进入到发动机中的混合气或冷却进入到汽化器的空气的冷却系统以及混合气喷射系统均已公知。所述的系统通常设有一简单的水循环散热器以降低已经形成的混合气的温度或降低已经进入的空气温度，对冷却系统本身而言，它并未增加附加技术特征，因为这些系统是简单地由应用了传统的、公知的散热器冷却装置组成来冷却供给发动机的气体。

构成本发明客体的换热器的新颖特点是采用了增设冷却水换热器管路的气水混合式冷却系统。依据本发明，采用这种冷却方式，使来自压缩机的进气流过一管路，在该管路中进气与冷却水供给管路之间进行热交换，所述的冷却管路本身又设置有与外界空气进行热交换的装置。因为包括两种热交换过程：供给空气/水和冷却水/外界空气，由于这个原因，主换热器称之为混合式。换热器包括一专门冷却混合管路中所用的然后流经冷却管路本身的水的一个部分构成。在这种增设的换热器中，设置的环境空气气道降低了在第一循环中或换热器的一部分内被用作制冷剂的水的温度。

再循环管路包括一个压力泵和一中间存水箱。

通过本发明换热器，能够以非常小的换热器容积和重量而达到充分的热交换，从而使其特别适合安装在载重汽车和其他内燃机机车上。

为了更好地理解本发明，附图示出了构成本发明客体的换热器的一个示例。

图1是换热器装配示意图。

图2图3分别示出了本发明换热器的两个部分。

图4和图5分别示出了沿Ⅳ-Ⅳ和Ⅴ-Ⅴ的截面细节。

图6和图7是换热器混合管路和散热片的结构细节图。

图8是用来安装在水平位置的换热器的装配示意简图。

如图所示，本发明换热器是用于冷却流出压缩机，例如透平压缩机或容积式压缩机，然后供给内燃机进气管的空气。来自压缩机的空气通过管道1进入换热器并经分配室3而进入许多水平管2中，水平管设有一排气室4和一排气管5，排气管5与发动机相接。

冷却水管路是用于进行第一交换阶段，供给空气/水，它是通过许多设在管道2内并与进气分配分支或支管7以及第二个出气支管8相连的管道6来实现的，支管7与来自水再循环管路的管通9相连，支管8如下所述与一在冷却水和周围空气之间进行热交换的单元相连。

在管2内有许多有助于和加速管2内循环的空气和管6内的水之间热交换的散热片21。

除了以上提到的水管6和空气管2之间的热交换，本发明换热器还在每对扁平气管2之间设有一热交换系统，该系统包括有一位于每两相邻管道2之间的中间宽通道22，以及设在所述通道22中的散热片10，该散热片能使得流过所述散热片的外界空气和管道2之间进行热交换。为了达到以上目的，散热片10具有特别良好的导热性能并牢固焊接在环绕每一通道22的管道2的壁上。散热片10的安装固定方式可以多种多样，但根据本发明的目的，如图7所示是最佳的安装方式，所述的散热片10由一锯齿状薄板组成，该薄板的顶端焊接在位于两相邻发动机供气道的相应通道22的壁11和12上。

通过上述的混合式换热器，完全可能用一很小的换热器容积来实现把供给到发动机的空气的热量充分除去，亦即大幅度地减小该换热器的重量而又能充分降低空气温度。

本发明换热器还包括有一另一部分，在该部分中，在混合管路中使用的冷却水通过与外界空气接触而被冷却。该部分包括一是混合式换热器部分腔体延伸的室13组成，在腔13内有腔14和15，腔的数量可变，这些腔的设立是用于使水流入到一终集水腔16中，而水又从腔16中进入再循环回路。为了与周围空气进行热交换，所述部分设有周围空气散热片17并被牢固固定在每对水管如14和15之间形成的通道内。所述的散热片可以类似于混合式交换器部分中已经描述的通道22中安装的散热片。

根据本发明，水再循环回路通过与进口9相联的管而与换热器联通，该回路包括有一扩大的容器或存讼洌保敢约耙谎沽P茫保埂K述回路与换热器下部的收集腔16的出口相连。

通过泵19的作用，冷却水被压入上面提到的混合管路中从而在供给发动机的空气和周围空气之间产生一种附加热交换量。